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新方法助力精確觀測(cè)日冕

2023-08-16 01:38:32來源： 科技日?qǐng)?bào)

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科技日?qǐng)?bào)訊 (記者趙漢斌)8月13日，記者從中國科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)高級(jí)工程師張雪飛等人利用麗江觀測(cè)站100毫米日冕儀，研究了鏡面塵埃引起的雜散光對(duì)日冕像的影響及其修正方法。該研究有助于更精確地分析日冕強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)，也將助力我國未來大口徑日冕儀的研發(fā)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《光子學(xué)報(bào)》。

日冕是太陽大氣的最外層。在可見光波段，日冕的亮度只有太陽光球的百萬分之一，因此在一般情況下它都難以被觀測(cè)到。只有在日全食期間，太陽光球被月球完全遮擋時(shí)，人們才能短暫地看到日冕。

但一種特殊的天文儀器——日冕儀，讓人們得以在太陽落山前隨時(shí)觀測(cè)日冕。日冕儀可通過遮擋盤制造人造日食。但由于日冕亮度極低，任何來自它之外的雜散光都會(huì)極大影響觀測(cè)效果。受這些光的影響，不同時(shí)間觀測(cè)到的日冕圖像中會(huì)有不同程度的散射背景，它們會(huì)影響日冕數(shù)據(jù)質(zhì)量，給暗弱日冕結(jié)構(gòu)的分析以及日冕圖像強(qiáng)度定標(biāo)等工作帶來極大不便。研究人員希望找到日冕儀鏡面塵埃與其形成的散射背景之間的定量關(guān)系，并將散射背景從日冕圖像中去除。

張雪飛等人利用該臺(tái)麗江觀測(cè)站100毫米日冕儀實(shí)測(cè)，分別得到了物鏡表面塵埃擦除前后的日冕圖像與物鏡圖像，隨后他們將兩日冕像做差，得到塵埃散射背景。數(shù)據(jù)表明，散射背景強(qiáng)度沿徑向線性衰減；同時(shí)，通過提取物鏡圖像上塵埃散射點(diǎn)總強(qiáng)度，得到塵埃信息。他們發(fā)現(xiàn)，塵埃散射點(diǎn)總強(qiáng)度與散射背景線性衰減系數(shù)有較強(qiáng)相關(guān)性，并由此擬合出散射背景與塵埃之間的定量關(guān)系，對(duì)日冕圖像進(jìn)行修正，首次得到了不含塵埃散射雜散光的日冕圖像，提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

該研究成果對(duì)內(nèi)掩式日冕儀廣泛適用，可為其他地基日冕儀圖像高精度定標(biāo)提供重要參考，并將助力更加精確地分析日冕結(jié)構(gòu)和日冕強(qiáng)度衰減趨勢(shì)，為未來日冕儀對(duì)日冕磁場(chǎng)常規(guī)測(cè)量提供更可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)。此外，該研究積累的技術(shù)也將加深研究人員對(duì)日冕儀內(nèi)部其他雜散光源特性的理解，助力日冕儀雜散光抑制技術(shù)取得新突破。

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